2-嘧啶氧基-n-酰氨基苯基苄胺类化合物、制备方法及其用途的制作方法

文档序号:3537215阅读:283来源:国知局
专利名称:2-嘧啶氧基-n-酰氨基苯基苄胺类化合物、制备方法及其用途的制作方法
技术领域
本发明涉及一类新的2-嘧啶氧基-N-酰氨基苯基苄胺类化合物、制备方法及其作为农用化学除草剂的用途。
农药是人类获得粮食,确保农业稳产、丰产不可缺少的生产资料,近百年来,农药如杀虫剂、杀菌剂、除草剂等为人类作出了巨大的贡献。近年来,随着世界人口的不断增长,人类对粮食的需要也在不断增加,但是耕地增长的速度远远跟不上人口增长的速度,要解决这个世界性难题,必须依靠提高单位面积的粮食产量和改善作物品质,这就必须采用各种手段,如育种、栽培、施肥等,而农药的应用也是其中必不可少的手段之一。但是,应该看到的是,农药在为人类文明作出巨大贡献的同时,由于认识方面的局限性,高毒、高残留的农药也给人类赖以生存的环境带来了负面影响。随着社会的进步和文明的提高,开发高效、低毒、易降解、安全性和环境相容性好的绿色农药,以取代那些低效、高毒、高残留及抗性高的传统农药已成为当今新农药创制的方向。
嘧啶氧基苯类衍生物可以作为化学除草剂已经早有文献报道,如Agr.Biol.Chem.,Vol.30,P896(1966);日本专利79-55729;美国专利4,248,619和4,427,437。近来,在嘧啶氧基苯类衍生物的基础上,一类具有优异除草活性的化合物--嘧啶水杨酸类衍生物被发现,如欧洲专利223,406、249,708、287,072、287,079、315,889、321,846、330,990、335,409、346,789、363,040、402,751、435,170、435,186、457,505、459,243、468,690、658,549和768034;日本专利04368361;英国专利2,237,570;德国专利3,942,476等。其中具有代表性的例子有嘧草硫醚(Pyrithiobac-sodium,KIH-2031,欧洲专利315889)、双草醚(Bispyribac-sodium,KIH-2023,欧洲专利321846)、嘧草醚(Pyriminobac-methyl,KIH-6127,日本专利04368361)、嘧啶肟草醚(Pyribenzoxim,欧洲专利658549)和环脂草醚(Pyriftalid,欧洲专利768034),它们的作用机制与磺酰脲类除草剂相同,均为乙酰乳酸合成酶(ALS)的抑制剂,破坏植物体内氨基酸如缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸的合成。虽然嘧啶水杨酸类化合物具有很高的除草活性,但是目前仅适用于棉花田和水稻田的除草。
吕龙等人报道了一类新的嘧啶氧基苄基取代芳基胺类衍生物、制备方法及其作为农用化学除草剂的应用(CN00130735.5和CN01112689.2),它们具有非常高的除草活性,但是与上述嘧啶水杨酸类除草剂不同的是它们对油菜具有良好的安全性。显然,开发新的农药仍是人们的研究课题。
本发明目的是提供一种2-嘧啶氧基-N-酰氨基苯基苄胺类化合物。
本发明目的还提供一种上述化合物的制备方法。
本发明的另一目的是提供一种上述化合物的用途。
本发明提供的一种的2-嘧啶氧基-N-酰氨基苯基苄胺类化合物的结构式如(Ⅰ)所示 其中D和E可以是相同的或者不同的基团,分别为氢、卤素、C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、C1-C4卤代烷基或C1-C4卤代烷氧基,特别可取的是D和E两者均为甲氧基。
R1为氢、卤素、C1-C4烷基、C1-C4烷氧基,它在苯环上可处于3、4、5、6位中的任何一个位置。
R2为氢、C1-C4烷基、C1-C4卤代烷基特别是三氟甲基、苯基或取代苯基、杂环基,如吡啶基、噻吩基、噻唑基、嘧啶基等杂环基,其中酰氨基(R2CONH-)可以处于苯环的邻、间或对位。
下面,我们将本发明所涉及的典型化合物列于表一。
表一 本发明所涉及的化合物2-嘧啶氧基-N-酰氨基苯基苄胺类化合物可以用如下的反应步骤合成 上述反应式中的R1,R2以及D,E所代表的取代基如前所述,X为卤素或甲砜基。反应中的起始原料N-酰氨基苯胺(Ⅱ)通过下列反应制备 中间体(Ⅲ)的合成通过N-酰氨基苯胺(Ⅱ)与水杨醛反应制备,摩尔比为1∶1至1∶2。溶剂可以为苯、甲苯或二甲苯等烃类溶剂;二氯甲烷、二氯乙烷或氯仿等卤代烃溶剂;四氢呋喃或二氧六环等醚类溶剂;丙酮或甲基异丁基酮等酮类溶剂;甲醇、乙醇或异丙醇等醇类溶剂;也可以用二甲基甲酰胺、二甲亚砜、乙腈以及上述溶剂的混合物,该反应的最佳溶剂为醇类。反应温度为室温至溶剂沸点,反应时间为0.5到12小时。反应可以在无催化剂的情况下进行,加入催化剂有时可以加快反应速度和提高反应收率,反应中所用的催化剂可以是对甲基苯磺酸、甲磺酸、硫酸、盐酸或醋酸等,催化剂与N-酰氨基苯胺(Ⅱ)的摩尔比推荐为0.01-0.1。
中间体(Ⅳ)的合成可以通过还原化合物(Ⅲ)制得,还原剂可以为硼氢化钠或硼氢化钾,反应物(Ⅲ)与还原剂的摩尔比为1∶0.5-2,反应温度为室温至摄氏40度,反应时间为0.5至10小时,溶剂可以为苯、甲苯或二甲苯等烃类溶剂;四氢呋喃或二氧六环等醚类溶剂;甲醇,乙醇或异丙醇等醇类溶剂;也可以用二甲基甲酰胺、二甲亚砜、乙腈以及上述溶剂的混合物,该反应的最佳溶剂为醇类。另外,该中间体(Ⅳ)也可以在催化剂的作用下用氢气还原化合物(Ⅲ)制得,催化剂可以是雷式镍(Raney Ni)、钯碳或铂黑等,反应物(Ⅲ)、氢与催化剂的摩尔比为1∶1-1000∶0.01-0.5,使用更多的氢气对反应没有影响。反应温度为室温至摄氏40度,反应时间为0.5至10小时,溶剂可以为苯、甲苯或二甲苯等烃类溶剂;四氢呋喃或二氧六环等醚类溶剂;甲醇,乙醇或异丙醇等醇类溶剂;也可以用二甲基甲酰胺、二甲亚砜、乙腈以及上述溶剂的混合物,该反应的最佳溶剂为醇类。
最后,将中间体(Ⅳ)与2-卤代-4-D,6-E-取代嘧啶或2-甲砜基-4-D,6-E-取代嘧啶在碱的存在下反应制得目标产物(Ⅰ),在该步反应中,所用碱可以是一价或二价金属的氢化物、烷氧金属化合物或其碳酸盐,如氢化钠、氢化钾、氢化钙;甲醇钠或乙醇钠、甲醇钾或乙醇钾;碳酸钠、碳酸钾或碳酸钙等,也可以是三乙胺、吡啶等有机碱。反应溶剂可以为苯、甲苯或二甲苯等烃类溶剂;二氯甲烷、二氯乙烷或氯仿等卤代烃溶剂;四氢呋喃或二氧六环等醚类溶剂;丙酮或甲基异丁基酮等酮类溶剂;甲醇,乙醇或异丙醇等醇类溶剂;也可以用二甲基甲酰胺、二甲亚砜、乙腈以及上述溶剂的混合物,该反应的最佳溶剂为醚类。反应温度为室温至溶剂沸点,反应时间为0.5到20小时。中间体(Ⅳ)、2-卤代-4-D,6-E-取代嘧啶或2-甲砜基-4-D,6-E-取代嘧啶和碱的摩尔比为1∶1.0-1.2∶1-5。最终产物可经硅胶柱层析或重结晶进一步纯化。
为了更加有效的实际使用,以本发明的化合物作为农药化学除草剂的活性组份,采用农药工业制剂加工的一般方法,加入水、有机溶剂、表面活性剂、载体等各种助剂,配制成各种水剂、油剂、乳剂、粉剂、粒剂或胶囊剂等,可以用于水稻、大豆等农作物的杂草防治。
本发明的化合物及其制剂,具有以下一些特点和优点
1、具有超高效的除草活性,在低剂量下表现出较好的除草效果。
2、低剂量下具有高效的芽后除草效果,茎叶处理除草剂。
3、高剂量下具有芽前除草活性。
4、杀草谱较广,不仅能有效防除农田中禾本科杂草,而且能防除阔叶杂草和莎草。
5、对作物具有较高的安全性,特别对大豆、水稻非常安全。
6、对大龄禾本科杂草(3-7叶)也具有十分有效的除草活性。
7、在土壤中残留期短,对轮作后茬作物生长无不良影响。
8、对哺乳动物或鱼无显著的毒性,具有较高的环境安全性,属低毒环境友好型农药。
本发明所提供的结构式为(Ⅰ)的化合物,不仅合成方法简便,而且有除草活性,能用于除草剂。其制剂能有效地防治大多数农田杂草,低剂量下有效防治禾本科杂草、高剂量下有效防治阔叶杂草和莎草,具体防治对象包括稗草(Echinochloa crusgalli)、马唐(Digitaria sanguinalis)、牛筋草(Eleusine indica)、狗尾草(Setaria viridis)、早熟禾(Poa annua)、野燕麦(Avena fatua)、看麦娘(Alopecurus aequalis)、日本看麦娘(Alopecurus japonicus)、反枝苋(Amaranthus retroflexus)、刺苋(Amaranthusspinosus)、藜(Chenopodium album)、芥菜(Brassica juncea)、马齿苋(Portulaca oleracea)、铁苋菜(Acalypha australis)、异型莎草(Cyperus difformis)、千金子(Leptochloachinensis)、香附子(Cyperus rotundus)、日照飘浮草(Fimbristylis miliacea)、繁缕(Stallaria media)、雀舌草(Stellaria alsine)、一年蓬(Erigeron annuus)、矮慈菇(Sagittariasagittifolia)、田旋花(Convolvulus arvensis)等。
下面将就部分实例给出详细的反应条件、纯化方法、物理常数和结构确认所需的分析数据,需要指出的是本发明并不仅仅局限在下述实施例的范围内。
实施例一(表一中化合物编号Ⅰ-1)将27.6克(0.2mol)对硝基苯胺溶于200mL四氢呋喃中,加入55.2克(0.4mol)无水碳酸钾和42.6克(0.4mol)异丁酰氯,在室温下搅拌5个小时,将反应液倒入100mL10%盐酸中,用乙醚萃取有机相,得到黄色固体对异丙酰氨基硝基苯,收率83.2%。
将31.2克(0.15mol)对异丙酰氨基硝基苯,溶于200mL无水甲醇中,加入适量Raney-Ni和40mL水合肼,室温下反应6小时,抽滤,得滤液,将滤液浓缩得对异丙酰氨基苯胺,收率96%。
将17.8克(0.1mol)对异丙酰氨基苯胺溶于200mL无水甲醇中,滴加14.6克(0.12mol)水杨醛,在室温下搅拌反应50分钟后,过滤,固体用无水甲醇洗涤,得26.4克黄色固体(Ⅲ-1),收率93.6%。
取上述制得的化合物(Ⅲ-1)14.1克(0.05mol),溶于250mL无水甲醇中,在室温下分批加入1.89克(0.05mol)硼氢化钠,室温下搅拌反应20分钟,浓缩除去甲醇,然后在残留物中加入氯仿200mL,水150mL,充分搅拌均匀,静置,分出有机层,用水洗涤,无水硫酸钠干燥,浓缩得13.8克白色固体(Ⅳ-1),收率97.6%。
取上面制得的化合物(Ⅳ-1)2.84克(0.01mol),2-甲砜基-4,6-二甲氧基嘧啶2.18克(0.01mol),溶于100mL二氧六环中,室温下加入2.76克(0.02mol)碳酸钾,回流反应11小时,抽滤,滤饼用20mL二氧六环洗涤,母液浓缩,残留产物加入10mL乙醇搅拌,抽滤得3.7克白色固体产物2-(4,6-二甲氧基-2-嘧啶氧基)-N-(4-异丙酰氨基苯基)苄胺(Ⅰ-1),收率90.1%。m.p.:134.1-134.7℃;m/z:422(M+);1HNMR:δ6.96-7.49(8H,m,Ar-H),6.45-6.57(2H,m,CH2),5.75(1H,m,CH),4.35(1H,m,NH),3.80(6H,s,OCH3),2.45(1H,m,CH),1.76(1H,m,NH),1.24(6H,d,CH3)ppm。元素分析计算值C,65.39;H,6.20;N,13.26;实测值C,65.39;H,6.06;N,13.40;实施例二(表一中化合物编号Ⅰ-2)将27.6克(0.2mol)对硝基苯胺溶于200mL四氢呋喃中,加入55.2克(0.4mol)无水碳酸钾和56.2克(0.4mol)苯甲酰氯,在室温下搅拌5个小时,将反应液倒入100mL10%盐酸中,用乙醚萃取有机相,得到黄色固体苯酰氨基苯胺,收率78.2%。
将29克(0.12mol)对苯酰氨基硝基苯,溶于200mL无水甲醇中,加入适量Raney-Ni和38mL水合肼,室温下反应6小时,抽滤,得滤液,将滤液浓缩得对苯酰氨基苯胺,收率93.2%。
将24.2克(0.1mol)对苯酰氨基苯胺溶于200mL无水甲醇中,滴加14.6克(0.12mol)水杨醛,在室温下搅拌反应50分钟后,过滤,固体用无水甲醇洗涤,得28.4克黄色固体(Ⅲ-2),收率90%。
取上述制得的化合物(Ⅲ-2)15.8克(0.05摩尔),溶于250mL无水甲醇中,在室温下分批加入1.89克(0.05mol)硼氢化钠,室温下搅拌反应20分钟,浓缩除去甲醇,然后在残留物中加入氯仿200mL,水150mL,充分搅拌均匀,静置,分出有机层,用水洗涤,无水硫酸钠干燥,浓缩得15.2克白色固体(Ⅳ-2),收率96%。
取上面制得的化合物(Ⅳ-2)3.18克(0.01mol),2-甲砜基-4,6-二甲氧基嘧啶2.18克(0.01mol),溶于100mL二氧六环中,室温下加入2.76克(0.02mol)碳酸钾,回流反应11小时,抽滤,滤饼用20mL二氧六环洗涤,母液浓缩,残留产物加入10mL乙醇搅拌,抽滤得4.06克白色固体产物2-(4,6-二甲氧基-2-嘧啶氧基)-N-(4-苯甲酰氨基苯基)苄胺(Ⅰ-2),收率89%。m.p.:152.8-153.4℃;m/z:456(M+);1HNMR:δ7.1-7.9(13H,m,Ar-H),6.55(2H,m,CH2),5.75(1H,m,CH),4.4(1H,m,NH),3.82(6H,s,OCH3),1.69(1H,m,NH)ppm。元素分析计算值C,68.41;H,5.30;N,12.27;实测值C,67.70;H,5.34;N,12.12;实施例三(表一中化合物编号Ⅰ-3)将27.6克(0.2mol)对硝基苯胺溶于200mL三氟醋酸中,加入84克(0.4mol)三氟醋酐,加热回流3个小时,将反应液倒入500mL冰水中,有沉淀生成,过滤,固体用正己烷洗涤,得39.8克固体对三氟甲酰氨基硝基苯,收率85.2%。
将35.1克(0.15mol)对三氟甲酰氨基硝基苯,溶于200mL无水甲醇中,加入适量Raney-Ni和40mL水合肼,室温下反应6小时,抽滤,得滤液,将滤液浓缩得对三氟甲酰氨基苯胺,收率94%。
将20.4克(0.1mol)对三氟甲酰氨基苯胺溶于200mL无水甲醇中,滴加14.6克(0.12mol)水杨醛,在室温下搅拌反应50分钟后,过滤,固体用无水甲醇洗涤,得28.3克黄色固体(Ⅲ-3),收率92%。
取上述制得的化合物(Ⅲ-3)15.4克(0.05摩尔),溶于250mL无水甲醇中,在室温下分批加入1.89克(0.05mol)硼氢化钠,室温下搅拌反应20分钟,浓缩除去甲醇,然后在残留物中加入氯仿200mL,水150mL,充分搅拌均匀,静置,分出有机层,用水洗涤,无水硫酸钠干燥,浓缩得14.8克白色固体(Ⅳ-3),收率96%。
取上面制得的化合物(Ⅳ-3)3.1克(0.01mol),2-甲砜基-4,6-二甲氧基嘧啶2.18克(0.01mol),溶于100mL二氧六环中,室温下加入2.76克(0.02mol)碳酸钾,回流反应11小时,抽滤,滤饼用20毫升二氧六环洗涤,母液浓缩,残留产物加入10毫升乙醇搅拌,抽滤得3.94克白色固体产物2-(4,6-二甲氧基-2-嘧啶氧基)-N-(4-三氟甲酰氨基苯基)苄胺(Ⅰ-3),收率88%。m.p.:159.0-159.6℃ m/z:448(M+);1HNMRδ7.10-7.78(8H,m,Ar-H),6.56(2H,m,CH2),5.78(1H,m,CH),4.36(1H,m,NH),3.84(6H,s,OCH3),1.6(1H,m,NH)ppm。元素分析计算值C,56.25;H,4.27;N,12.49;实测值C,56.37;H,4.27;N,12.54;实施例四(表一中化合物编号Ⅰ-4)将27.6克(0.2mol)对硝基苯胺溶于200mL醋酸中,加入40.8克(0.4mol)醋酐,加热回流3个小时,将反应液倒入500mL冰水中,有沉淀生成,过滤,固体用正己烷洗涤,得30.9克固体对甲酰氨基硝基苯,收率86%。
将27克(0.15mol)对甲酰氨基硝基苯,溶于200mL无水甲醇中,加入适量Raney-Ni和40mL水合肼,室温下反应6小时,抽滤,得滤液,将滤液浓缩得对甲酰氨基苯胺,收率94%。
将15克(0.1mol)对甲酰氨基苯胺溶于200mL无水甲醇中,滴加14.6克(0.12mol)水杨醛,在室温下搅拌反应50分钟后,过滤,固体用无水甲醇洗涤,得23.3克黄色固体(Ⅲ-4),收率92%。
取上述制得的化合物(Ⅲ-4)12.7克(0.05mol),溶于250mL无水甲醇中,在室温下分批加入1.89克(0.05mol)硼氢化钠,室温下搅拌反应20分钟,浓缩除去甲醇,然后在残留物中加入氯仿200mL,水150mL,充分搅拌均匀,静置,分出有机层,用水洗涤,无水硫酸钠干燥,浓缩得12.5克白色固体(Ⅳ-4),收率98%。
取上面制得的化合物(Ⅳ-4)2.56克(0.01mol),2-甲砜基-4,6-二甲氧基嘧啶2.18克(0.01mol),溶于100mL二氧六环中,室温下加入2.76克(0.02mol)碳酸钾,回流反应11小时,抽滤,滤饼用20mL二氧六环洗涤,母液浓缩,残留产物加入10mL乙醇搅拌,抽滤得3.35克白色固体产物2-(4,6-二甲氧基-2-嘧啶氧基)-N-(4-甲酰氨基苯基)苄胺(Ⅰ-4),收率85%。m.p.:162.0-162.8℃;m/z:394(M+);1HNMR:δ7.10-7.5(8H,m,Ar-H),6.5(2H,m,CH2),5.80(1H,m,CH),4.25(1H,s,NH),3.80(6H,s,OCH3),2.12(3H,s,CH3),1.70(1H,m,NH)ppm。元素分析计算值C,63.95;H,5.62;N,14.20;实测值C,64.49;H,5.78;N,13.80;实施例五(表一中化合物编号Ⅰ-5)将27.6克(0.2mol)对硝基苯胺溶于200ml四氢呋喃中,加入55.2克(0.4mol)无水碳酸钾和58.6克(0.4mol)2-噻吩甲酰氯,在室温下搅拌5个小时,将反应液倒入100mL10%盐酸中,用乙醚萃取有机相,得到黄色固体对(2-噻吩)酰氨基硝基苯,收率83.2%。
将37.2克(0.15mol)对(2-噻吩)酰氨基硝基苯,溶于200mL无水甲醇中,加入适量Raney-Ni和40mL水合肼,室温下反应6小时,抽滤,得滤液,将滤液浓缩得到产物为对(2-噻吩)酰氨基苯胺,收率96%。
将21.8克(0.1mol)对(2-噻吩)酰氨基苯胺溶于200mL无水甲醇中,滴加14.6克(0.12mol)水杨醛,在室温下搅拌反应50分钟后,过滤,固体用无水甲醇洗涤,得29.3克黄色固体(Ⅲ-5),收率91%。
取上述制得的(Ⅲ-5)16.1克(0.05mol),溶于250mL无水甲醇中,在室温下分批加入1.89克(0.05mol)硼氢化钠,室温下搅拌反应20分钟,浓缩除去甲醇,然后在残留物中加入氯仿200mL,水150mL,充分搅拌均匀,静置,分出有机层,用水洗涤,无水硫酸钠干燥,浓缩得15.7克白色固体(Ⅳ-5),收率97.6%。
取上面制得的化合物(Ⅳ-5)3.24克(0.01mol),2-甲砜基-4,6-二甲氧基嘧啶2.18克(0.01mol),溶于100mL二氧六环中,室温下加入2.76克(0.02mol)碳酸钾,回流反应11小时,抽滤,滤饼用20mL二氧六环洗涤,母液浓缩,残留产物加入10mL乙醇搅拌,抽滤得3.88克白色固体产物2-(4,6-二甲氧基-2-嘧啶氧基)-N-4-(2-噻吩酰氨基)苯基苄胺(Ⅰ-5),收率85%。m.p.:147.3-147.9℃;m/z:464(M+);1HNMR:δ7.0-7.78(8H,m,Ar-H),6.52(2H,m,CH2),5.76(1H,m,CH),4.35(2H,m,CH),4.16(1H,m,NH),3.84(6H,s,OCH3),1.76(1H,m,NH)ppm。元素分析计算值C,62.05;H,5.21;N,12.06;实测值C,62.21;H,4.73;N,12.13;实施例六(表-中化合物编号Ⅰ-6)将27.6克(0.2mol)对硝基苯胺溶于200mL四氢呋喃中,加入55.2克(0.4mol)无水碳酸钾和83.4克(0.4mol)间三氟甲基苯甲酰氯,在室温下搅拌5个小时,将反应液倒入100mL10%盐酸中,用乙醚萃取有机相,得到黄色固体对(3-三氟甲基苯基)酰氨基硝基苯,收率83.2%。
将46.5克(0.15mol)对(3-三氟甲基苯基酰氨基硝基苯,溶于200mL无水甲醇中,加入适量Raney-Ni和40mL水合肼,室温下反应6小时,抽滤,得滤液,将滤液浓缩得对(3-三氟甲基苯基)酰氨基苯胺,收率96%。
将28克(0.1mol)对(3-三氟甲基苯基)酰氨基苯胺溶于200mL无水甲醇中,滴加14.6克(0.12mol)水杨醛,在室温下搅拌反应50分钟后,过滤,固体用无水甲醇洗涤,得30.7克黄色固体(Ⅲ-6),收率80%。
取上述制得的化合物(Ⅲ-6)19.2克(0.05mol),溶于250mL无水甲醇中,在室温下分批加入1.89克(0.05mol)硼氢化钠,室温下搅拌反应20分钟,浓缩除去甲醇,然后在残留物中加入氯仿200mL,水150mL,充分搅拌均匀,静置,分出有机层,用水洗涤,无水硫酸钠干燥,浓缩得18.5克白色固体(Ⅳ-6),收率96%。
取上面制得的化合物(Ⅳ-6)3.86克(0.01mol),2-甲砜基-4,6-二甲氧基嘧啶2.18克(0.01mol),溶于100mL二氧六环中,室温下加入2.76克(0.02mol)碳酸钾,回流反应11小时,抽滤,滤饼用20mL二氧六环洗涤,母液浓缩,残留产物加入10mL乙醇搅拌,抽滤得4.29克白色固体产物2-(4,6-二甲氧基-2-嘧啶氧基)-N-4-(3-三氟甲基苯甲酰氨基)苯基苄胺(Ⅰ-6),收率82%。m.p.:150.1-150.7℃;m/z:524(M+);1HNMR:δ7.1-8.15(12H,m,Ar-H),6.55(2H,m,CH2),5.8(1H,m,CH),4.30(1H,m,NH),3.82(6H,s,OCH3),1.65(1H,m,NH)ppm。元素分析计算值C,61.83;H,4.42;N,10.68;实测值C,61.85;H,4.46;N,10.67;
实施例七(表一中化合物编号Ⅰ-7)将27.6克(0.2mol)对硝基苯胺溶于200mL四氢呋喃中,加入55.2克(0.4mol)无水碳酸钾和42.6克(0.4mol)异丁酰氯,在室温下搅拌5个小时,将反应液倒入100mL10%盐酸中,用乙醚萃取有机相,得到黄色固体异丁酰氨基硝基苯,收率83.2%。
将2.6克(12.5mmol)对异丁酰氨基硝基苯,溶于10mL无水甲醇中,加入适量0.2克Raney-Ni和1.1克(18.8mmol,85%)水合肼,室温下反应6小时,抽滤,得滤液,将滤液浓缩得到对异丁酰氨基苯胺,收率96%。
将2.14克(12mmol)对异丁酰氨基苯胺溶于200mL无水乙醇中,加入2.19克(14.4mmol)邻香兰素,在室温下搅拌反应完全,TLC控制反应终点,过滤,固体用无水乙醇洗涤,得3.70克黄色固体(Ⅲ-7),收率98.8%。
取上述制得的化合物(Ⅲ-7)3.7克(11.86mmol),溶于20mL无水乙醇中,在室温下分批加入0.7克(17.8mmol)硼氢化钠,室温下搅拌反应30分钟,将反应物倒入冰水中,过滤,干燥,得3.3克化合物(Ⅳ-7),收率88.7%。
取上面制得的化合物(Ⅳ-7)3.14克(10mmol),2-甲砜基-4,6-二甲氧基嘧啶2.18克(10mmol),溶于30mL二氧六环中,室温下加入2.76克(20mmol)碳酸钾,回流反应11小时,抽滤,滤饼用20mL二氧六环洗涤,母液浓缩,残留产物加入10mL乙醇搅拌,抽滤得4.0克白色固体产物2-(4,6-二甲氧基-2-嘧啶氧基)-3-甲氧基-N-(4-异丁酰氨基苯基)苄胺(Ⅰ-7),收率89.0%,乙酸乙酯重结晶得纯品。m.p.:171.5-172.5℃;m/z:108(M+,100);1HNMR:δ0.87-0.90(6H,d,CH3,3JHH=6.7Hz),2.2-2.32(1H,m,CH),2.6(3H,s,OCH3),3.55(6H,s,OCH3),4.0-4.1(2H,d,CH2,3JHH=5.4Hz),4.91-5.0(1H,s,NH),5.59(1H,s,CH),6.21-6.35(2H,d,3JHH=6.7Hz),6.71-6.84(2H,m),6.86-6.99(1H,t,3JHH=7.8Hz),7.05-7.1(2H,d),8.35-8.45(1H,s,NH)ppm。IR:3381(VNHCO),3327(VNHCH2),1664(VCO)cm-1。元素分析计算值C,63.70;H,6.24;N,12.38;实测值C,63.79;H,6.55;N,12.41;实施例八(表一中化合物编号Ⅰ-8)
将1.38克(10mmol)对硝基苯胺溶于10mL冰醋酸中,在室温下缓慢地滴加1.88mL(20mmol)乙酸酐,加热回流30分钟,冷却至室温,加入到冰水中,过滤,冰水洗至中性,干燥得1.69克产品,收率93.8%。
将1.69克(9.38mmol)对乙酰氨基硝基苯,溶于10mL无水甲醇中,加入适量0.13克Raney-Ni和0.83克(14.1mmol,85%)水合肼,室温下反应6小时,抽滤,得滤液,将滤液浓缩得到产物为对乙酰氨基苯胺,收率100%。
将1.41克(9.37mmol)对乙酰氨基苯胺溶于15mL无水乙醇中,加入1.71克(11.4mmol)邻香兰素,在室温下搅拌反应完全,TLC控制反应终点,过滤,固体用无水乙醇洗涤,得2.18克黄色固体(Ⅲ-8),收率81.8%。
取上述制得的化合物(Ⅲ-8)2.18克(7.665mmol),溶于20mL无水乙醇中,在室温下分批加入0.445克(11.5mmol,96%)硼氢化钠,室温下搅拌反应30分钟,将反应物倒入冰水中,过滤,干燥,得2.19克化合物(Ⅳ-8),收率100%。
取上面制得的化合物(Ⅳ-8)2.19克(7.66mmol),2-甲砜基-4,6-二甲氧基嘧啶1.67克(7.66mmol),溶于30mL二氧六环中,室温下加入2.12克(15.3mmol)碳酸钾,回流反应11小时,抽滤,滤饼用20mL二氧六环洗涤,母液浓缩,残留产物加入10mL乙醇搅拌,抽滤得2.83克白色固体产物2-(4,6-二甲氧基-2-嘧啶氧基)-3-甲氧基-N-(4-乙酰氨基苯基)苄胺(Ⅰ-8),收率87.0%,用乙酸乙酯重结晶得纯品。m.p.:169.8-170.8℃;m/z:150(M+,100);1HNMR:δ1.7(1H,s,CH3),2.1(3H,s,OCH3),3.55(6H,s,OCH3),4.0-4.05(2H,d,CH2,3JHH=5.64Hz),4.95-5.0(1H,s,NH),5.09(1H,s,CH),6.2-6.3(2H,d,3JHH=6.75Hz),6.71-6.83(2H,m),6.85-6.95(1H,t,3JHH=7.2Hz),7.0-7.08(2H,d,3JHH=2.1Hz),8.5(1H,s,NH)ppm。IR:3368(VNH),1670(VCO)cm-1。元素分析计算值C,62.25;H,5.70;N,13.20;实测值C,61.86;H,5.71;N,13.10;实施例九(表一中化合物编号Ⅰ-9)采用间硝基苯胺作为起始原料,详细实验步骤同实施例四3-甲酰氨基硝基苯,收率82%;3-甲酰氨基苯胺(Ⅱ-9),收率95%;2-羟基-N-(3-甲酰氨基苯基)苄亚胺(Ⅲ-9),收率88%;2-羟基-N-(3-甲酰氨基苯基)苄胺(Ⅳ-9),收率98%;2-(4,6-二甲氧基-2-嘧啶氧基)-N-(3-甲酰氨基苯基)苄胺(Ⅰ-4),收率85%;m.p.141-142℃;m/z=394(M+);1H NMR:δ6.70-7.54(8H,m,Ar-H),5.80(1H,m,CH),4.36(2H,s,CH2),3.82(6H,s,OCH3),1.76(3H,s,CH3)ppm;元素分析计算值,C:63.95;H:5.62;N:14.20;实测值C:63.97;H:5.63;N:14.06。
实施例十(表一中化合物编号Ⅰ-10)采用间硝基苯胺作为起始原料,详细实验步骤同实施例例-3-异丙酰氨基硝基苯,收率88%;3-异丙酰氨基苯胺(Ⅱ-10),收率95%;2-羟基-N-(3-异丙酰氨基苯基)苄亚胺(Ⅲ-10),收率89.5%;2-羟基-N-(3-异丙酰氨基苯基)苄胺(Ⅳ-10),收率95%;2-(4,6-二甲氧基-2-嘧啶氧基)-N-(3-异丙酰氨基苯基)苄胺(Ⅰ-10),收率80%。m/z:422(M+);1HNMR:δ6.90-7.68(8H,m,Ar-H),6.48(2H,m,CH2),5.70(1H,m,CH),4.30(1H,m,NH),3.80(6H,s,OCH3),2.40(1H,m,CH),1.75(1H,m,NH),1.25(6H,s,CH3)ppm;元素分析计算值C,65.39;H,6.20;N,13.26;实测值C,65.28;H,6.10;N,13.44;实施例十一(表-中化合物编号Ⅰ-11)采用间硝基苯胺作为起始原料,详细实验步骤同于实施例二3-苯酰氨基苯胺,收率78.2%;3-苯酰氨基苯胺(Ⅱ-11),收率93.2%;2-羟基-N-(3-苯甲酰氨基苯基)苄亚胺(Ⅲ-11),收率86%;2-羟基-N-(3-苯甲酰氨基苯基)苄胺(Ⅳ-11),收率98%;2-(4,6-二甲氧基-2-嘧啶氧基)-N-(3-苯甲酰氨基苯基)苄胺(Ⅰ-11),收率84%;m/z:456(M+);1HNMR:δ7.00-8.05(13H,m,Ar-H),6.50(2H,m,CH2),5.78(1H,m,CH),4.43(1H,m,NH),3.82(6H,s,OCH3),1.70(1H,m,NH)ppm;元素分析计算值C,68.41;H,5.30;N,12.27;实测值C,68.16;H,5.35;N,12.29;实施例十二(表一中化合物编号Ⅰ-12)采用间硝基苯胺作为起始原料,详细实验步骤同实施例三3-三氟甲酰氨基硝基苯,收率90%;3-三氟甲酰氨基苯胺(Ⅱ-12),收率93%;2-羟基-N-(3-三氟甲酰氨基苯基)苄亚胺(Ⅲ-12),收率90%;2-羟基-N-(3-三氟甲酰氨基苯基)苄胺(Ⅳ-12),收率94%;2-(4,6-二甲氧基-2-嘧啶氧基)-N-(3-三氟甲酰氨基苯基)苄胺(Ⅰ-12),收率85%。m/z:448(M+);1HNMR:δ7.10-7.80(8H,m,Ar-H),6.55(2H,m,CH2),5.80(1H,m,CH),4.35(1H,m,NH),3.82(6H,s,OCH3),1.63(1H,m,NH)ppm。元素分析计算值C,56.25;H,4.27;N,12.49;实测值C,56.40;H,4.22;N,12.58;实施例十三(表-中化合物编号Ⅰ-13)采用邻硝基苯胺作为起始原料,详细实验步骤同实施例四2-甲酰氨基硝基苯,收率89%;2-甲酰氨基苯胺(Ⅱ-13),收率94%;2-羟基-N-(2-甲酰氨基苯基)苄亚胺(Ⅲ-13),收率84%;2-羟基-N-(2-甲酰氨基苯基)苄胺(Ⅳ-13),收率97%;2-(4,6-二甲氧基-2-嘧啶氧基)-N-(2-甲酰氨基苯基)苄胺(Ⅰ-13),收率80%;m/z=394(M+);1HNMR:δ6.67-7.52(8H,m,Ar-H),5.80(1H,m,CH),4.34(2H,s,CH2),3.80(6H,s,OCH3),1.78(3H,s,CH3)ppm;元素分析计算值,C:63.95;H:5.62;N:14.20;实测值C:63.88;H:5.60;N:14.24。
实施例十四(表一中化合物编号Ⅰ-14)采用邻硝基苯胺作为起始原料,详细实验步骤同实施例一2-异丙酰氨基硝基苯,收率92%;2-异丙酰氨基苯胺(Ⅱ-14),收率97%;2-羟基-N-(2-异丙酰氨基苯基)苄亚胺(Ⅲ-14),收率86%;2-羟基-N-(2-异丙酰氨基苯基)苄胺(Ⅳ-14),收率99%;2-(4,6-二甲氧基-2-嘧啶氧基)-N-(2-异丙酰氨基苯基)苄胺(Ⅰ-14),收率79%。m/z:422(M+);1HNMR:δ6.84-7.65(8H,m,Ar-H),6.48(2H,m,CH2),5.73(1H,m,CH),4.30(1H,m,NH),3.83(6H,s,OCH3),2.41(1H,m,CH),1.74(1H,m,NH),1.25(6H,d,CH3)ppm;元素分析计算值C,65.39;H,6.20;N,13.26;实测值C,65.30;H,6.15;N,13.40;实施例十五(表一中化合物编号Ⅰ-15)采用邻硝基苯胺作为起始原料,详细实验步骤同实施例二2-苯酰氨基苯胺,收率86%;2-苯酰氨基苯胺(Ⅱ-15),收率96%;2-羟基-N-(2-苯甲酰氨基苯基)苄亚胺(Ⅲ-15),收率83%;2-羟基-N-(2-苯甲酰氨基苯基)苄胺(Ⅳ-15),收率96%;2-(4,6-二甲氧基-2-嘧啶氧基)-N-(4-苯甲酰氨基苯基)苄胺(Ⅰ-15),收率82%;m/z:456(M+);1HNMR:δ7.10-8.09(13H,m,Ar-H),6.55(2H,m,CH2),5.80(1H,m,CH),4.45(1H,m,NH),3.80(6H,s,OCH3),1.70(1H,m,NH)ppm;元素分析计算值C,68.41;H,5.30;N,12.27;实测值C,68.36;H,5.34;N,12.20;实施例十六(表一中化合物编号Ⅰ-16)采用邻硝基苯胺作为起始原料,详细实验步骤同实施例三2-三氟甲酰氨基硝基苯,收率88%;2-三氟甲酰氨基苯胺(Ⅱ-16),收率91%;2-羟基-N-(2-三氟甲酰氨基苯基)苄亚胺(Ⅲ-16),收率84%;2-羟基-N-(2-三氟甲酰氨基苯基)苄胺(Ⅳ-16),收率90%;2-(4,6-二甲氧基-2-嘧啶氧基)-N-(2-三氟甲酰氨基苯基)苄胺(Ⅰ-12),收率82%。m/z:448(M+);1HNMR:δ7.11-7.88(8H,m,Ar-H),6.55(2H,m,CH2),5.85(1H,m,CH),4.30(1H,m,NH),3.84(6H,s,OCH3),1.60(1H,m,NH)ppm。元素分析计算值C,56.25;H,4.27;N,12.49;实测值C,56.30;H,4.42;N,12.68;实施例十七(可湿性粉剂配方)以下实施例十七至实施例二十三给出以本发明的化合物作为活性物质组份,加工配制几种除草剂剂型的实际例子,需要指出的是本发明并不仅仅局限在下述实例的范围内。在这些配方例子中,所有的“%”均指重量百分比,“g ai/ha”均指每克活性物/公顷。
将15%的化合物(Ⅰ-1)(表一)、5%的木质素磺酸盐(Mq)、1%的月桂醇聚氧乙烯醚(JFC)、40%的硅藻土和44%的轻质碳酸钙均匀地混合,粉碎,即得可湿性粉剂。
实施例十八(乳油配方)将10%的化合物(Ⅰ-1)(表一)、5%的农乳500号(钙盐)、5%的农乳602号、5%的N-甲基-2-吡咯烷酮和75%的二甲苯加热搅拌均匀,即得乳油。
实施例十九(粒剂配方)将5%的化合物(Ⅰ-1)(表1)、1%的聚乙烯醇(PVA)、4%的萘磺酸钠甲醛缩合物(NMO)和90%粘土均匀地混合,粉碎,然后向此100份混合物加入20份水,捏合,用挤压成粒机,制成14-32目的颗粒,干燥,即得颗粒剂。
下面给出使用本发明的化合物进行生物活性测定的实例,需要指出的是本发明并不仅仅局限在下述实例的范围内。
除草活性和作物安全性(即植物毒性)5级目测法评价标准列于表二。
表二、除草活性和植物毒性评价标准
实施例二十除草剂皿测除草活性试验以小麦、稗草、高梁、油菜、萝卜、黄瓜为模式生物,将各靶标的种子放入培养皿,加入浓度为100mg/L的药剂9mL,放入25℃,RH75%的植物生长箱中培养,7天后目测靶标植株的受害程度,具体试验结果见表三。表三、除草剂皿测除草活性试验
实施例二十一苗后茎叶处理的除草活性试验在装有试验用土的盆钵中(直径9.5cm)分别均匀地播种稗、马唐、牛筋、芥菜、反枝苋和马齿苋的种子,覆盖土0.5cm厚,将盆钵置于20~25℃的温室中培育10天。植株生长二叶期时,将按照配方实例二制备的制剂用水稀释,以750g ai/ha的剂量对培养试材进行茎叶喷雾处理。定期观察各处理植株生长状态、受害症状。5级目测法评价化合物的除草活性,具体试验结果见表四。
表四、苗后茎叶处理的除草活性评价
实施例二十二苗前土壤处理的除草活性试验在装有试验用土的盆钵中(直径9.5cm)分别均匀地播种稗、马唐、牛筋、芥菜、反枝苋和马齿苋的种子,覆盖土0.5cm厚,12小时后将按照配方实例二制备的制剂用水稀释,以750gai/ha的剂量对培养试材进行土壤表面处理。定期观察各处理植株生长状态、受害症状。5级目测法评价化合物的除草活性,具体试验结果见表五。
表五苗前土壤处理的除草活性评价
实施例二十三苗后茎叶处理的除草活性剂量梯度试验以稗草、马唐、牛筋、芥菜、反枝苋和马齿苋为杂草靶标,进行不同剂量梯度试验。试验设置3档剂量。在禾本科杂草生长二叶期、阔叶杂草生长2片真叶期时,将按照配方实例二制备的制剂用水稀释成3个浓度,以300、150、75gai/ha的剂量对培养的试材进行茎叶喷雾处理。处理后定期观察,5级目测法评价化合物的除草活性,具体试验结果见表六。
表六苗前苗后处理的除草活性大小评价
实施例二十四苗后茎叶处理的作物安全性试验在装有试验土的盆钵(直径12cm)内,分别播种棉花、油菜、大豆、玉米、小麦、水稻的常规或杂交品种,置于20~25℃温室中生长,待生长到一定时期后,将按照配方实例二制备的制剂用水稀释为一定浓度,以300、150、75gai/ha三个剂量对培养的试材进行茎叶喷雾处理。处理后定期观察植株生长状态和受害症状,以5级目测法评价化合物的作物安全性,试验结果见表七,结果表明该类化合物对大豆、水稻安全。
表七出苗后叶面处理的作物安全性
实施例二十五茎叶处理的移栽水稻安全性试验在装有试验土的盆钵(直径12cm)内,移栽2-3叶期的水稻秧苗,置于20~30℃温室中生长,待生长到4-5叶期后,将按照配方实例二制备的制剂用水稀释为一定浓度,以150gai/ha剂量对水稻秧苗进行茎叶喷雾处理。处理后定期观察植株生长状态和受害症状,以5级目测法评价化合物对水稻苗的安全性,试验结果见表八,结果表明该类化合物对水稻较安全。
表八、化合物Ⅰ-1、Ⅰ-2和Ⅰ-3对4-5叶期移栽水稻苗安全性评价
权利要求
1.一种2-嘧啶氧基-N-酰氨基苯基苄胺类化合物,其结构式如下 其中D或E=氢、卤素、C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、C1-C4卤代烷基或C1-C4卤代烷氧基;R1=氢、卤素、C1-C4烷基或C1-C4烷氧基;R2=H、C1-C4烷基、C1- C4卤代烷基、苯基、取代苯基或杂环基。
2.如权利要求1所述的一种2-嘧啶氧基-N-酰氨基苯基苄胺类化合物,其特征是所述的结构式中,其中D和E两者均为甲氧基。
3.如权利要求1所述的一种2-嘧啶氧基-N-酰氨基苯基苄胺类化合物,其特征是所述的结构式中,其中R2是三氟甲基。
4.如权利要求1所述的一种2-嘧啶氧基-N-酰氨基苯基苄胺类化合物,其特征是所述的结构式中,所述的杂环基是吡啶基、噻吩基、噻唑基或嘧啶基。
5.一种如权利要求1所述的一种2-嘧啶氧基-N-酰氨基苯基苄胺类化合物的制备方法,其特征通过下述方法制得(1)在溶剂中和反应温度为室温至溶剂沸点,N-酰氨基苯胺(Ⅱ)、水杨醛与催化剂反应,摩尔比依次为1∶0.8-2,反应0.5到12小时制得中间体(Ⅲ),所述的催化剂是对甲基苯磺酸、甲磺酸、硫酸、盐酸或醋酸;(2)反应物(Ⅲ)与还原剂的摩尔比为1∶0.5-2∶0-0.5,反应温度为室温至摄氏40度,反应0.5至10小时制得中间体(Ⅳ),所述的还原剂是硼氢化钠或硼氢化钾;或反应物(Ⅲ)在催化剂的作用下,用氢气还原化合物(Ⅲ),在室温至摄氏40度反应0.5至10小时制得中间体(Ⅳ),催化剂是雷式镍(Raney Ni)、钯碳或铂黑,反应物(Ⅲ)、氢气与催化剂的摩尔比为1∶1-1000∶0.01-0.5(3)在有机溶剂中,中间体(Ⅳ)与2-卤代-4-D,6-E-取代嘧啶或2-甲砜基-4-D,6-E-取代嘧啶在碱的存在下反应0.5到20小时制得目标产物2-嘧啶氧基-N-酰氨基苯基苄胺类化合物,中间体(Ⅳ)、2-卤代-4-D,6-E-取代嘧啶或2-甲砜基-4-D,6-E-取代嘧啶和碱的摩尔比为1∶1.0-1.2∶1-5,所述的碱是一价或二价金属的氢化物、烷氧金属化合物或其碳酸盐、三乙胺、吡啶,反应温度为室温至溶剂沸点,上述的N-酰氨基苯胺(Ⅱ)、中间体(Ⅲ)和中间体(Ⅳ)结构式分别依次如下所示 ,其中,D、E、R1、R2或所述的2-嘧啶氧基-N-酰氨基苯基苄胺类化合物如权利要求1所示。
6.如权利要求5所述的一种2-嘧啶氧基-N-酰氨基苯基苄胺类化合物的制备方法,其特征所述的反应(1)和(2)中,所述的溶剂是醇类溶剂。
7.如权利要求5所述的一种2-嘧啶氧基-N-酰氨基苯基苄胺类化合物的制备方法,其特征所述的反应(1)和(2)中,所述的溶剂是醚类溶剂。
8.如权利要求5所述的一种2-嘧啶氧基-N-酰氨基苯基苄胺类化合物的制备方法,其特征最终产物经硅胶柱层析或重结晶纯化。
9.一种如权利要求1所述的一种2-嘧啶氧基-N-酰氨基苯基苄胺类化合物的用途,其特征是用于农用化学除草剂。
全文摘要
本发明是一种2-嘧啶氧基-N-酰氨基苯基苄胺类化合物、制备方法和作为农用化学除草剂的用途。其结构式如下:(Ⅰ)其中:D或E=氢、卤素、C
文档编号C07D235/26GK1323788SQ01113199
公开日2001年11月28日 申请日期2001年6月29日 优先权日2001年6月29日
发明者吕龙, 陈杰, 蔡娴, 李明智, 吴勇, 王永华 申请人:中国科学院上海有机化学研究所, 浙江省化工研究院
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